Читайте в статье
Топка печей по-черному обогревала жилища больше тысячелетия, ведь даже в начале ХХ века в российских деревнях все еще встречались дома, оборудованные такими печами, а бани и сауны с подобным нагревом пользуются популярностью до сих пор.
Топка такой печи сильно отличается от аналогичного процесса, применяемого к «белым», то есть оснащенным дымоходами, печам. Кроме того, есть особые требования к помещению, в котором отапливают по-черному.
Прочитав эту статью, вы узнаете, что значит топить дом или баню по-черному, как правильно это делается, а также более объективно будете представлять себе все преимущества и недостатки такого отопления.
Почему раньше топили бани и дома по-черному?
Термин «курная печь» возник в России и обозначал он все отопительные приборы, дым из которых поступал сначала в помещение, затем выходил на улицу через специальные окошки, ведь такая печь окуривала дом, в котором находилась. Следом за печью такое же название получили и дома (курные избы).
Несмотря на архаичную конструкцию и не менее архаичный принцип обогрева помещения, такая печь пользовалась огромным спросом даже после появления белых аналогов, ведь обладала целым рядом преимуществ:
- дезинфицировала помещение, подавляя размножение в бревнах сруба любых вредителей и болезней;
- обладала высоким коэффициентом полезного действия (КПД);
- представляла собой теплую площадку для сна.
Поэтому история появления курной печи напрямую связана с историей заселения русского севера. Эпоха великого переселения народов, вызванная в первую очередь изменением климата, вынудила многие племена и даже целые народы сменить места своего обитания.
Предки славян, те же анты и венеды, тесно контактировали с греками и римлянами, нередко выступая в роли наемников, поэтому были знакомы с устройством римской хлебной печи, от которой оставался совсем маленький шаг до русской черной печи. Достаточно было сделать верх не круглым, а прямоугольным, с площадкой, пригодной для сна.
Затем было освоение Сибири, во время которого обнаружилось, что древняя русская печка, столь презираемая просвещенными европейцами как анахронизм, в сибирских условиях была во много раз более эффективной, чем современные для того времени «Голландки».
Одним из наиболее весомых плюсов заключался в том, что русскую черную печь можно было сделать даже без кирпича, по глинобитной технологии.
Как жили в русских курных избах?
Сегодня бытует мнение, что курные избы внутри были черными от копоти, но на самом деле это не так. В музее «Малые Корелы», расположенном в Архангельской области, сохранилась курная изба, фото которой можно найти в интернете.
Потолок там действительно закопчен, но вот стены чистые, без сажи, что вполне объяснимо с точки зрения физики и теплодинамики. Горячие дымовые газы, выходя из печи, поднимаются к потолку или крыше, где образуют своеобразный мешок, опирающийся на холодный комнатный воздух. По мере остывания часть дыма спускается к нижней кромке этого мешка и выходит через окошко (душник или дымник).
Если в доме были черные от копоти стены, то это говорило о том, что в нем жила ленивая и неумелая хозяйка, ведь топка печи была женской работой, так повелось издревле, когда женщину называли хранительницей очага. Поэтому с самого детства девочек учили не только готовить, что было немыслимо без русской печи, но и правильно топить эту самую печь, обеспечивая в доме тепло и уют.
При этом температура отходящего дыма достаточно высока, чтобы он был легче воздуха, но недостаточно высока, чтобы поджечь соломенную кровлю, ведь до начала ХХ века большинство крестьянских домов в деревнях были покрыты не шифером, а соломой или камышом.
Существенным преимуществом по сравнению с белыми печами был невероятно высокий КПД, ведь выходящий дым сразу же отдавал тепло стенам и воздуху, нагревая их, а после прогорания топлива избу обогревал уже горячий корпус печи.
В теплые ночи хватало нескольких охапок соломы, чтобы прогреть избу, однако в лютые морозы приходилось использовать дрова.
Тщательная вентиляция избы приводила к удалению избытка влаги и обновлению газового состава воздуха, что особенно актуально в больших семьях, а консервирующее действие дыма обеспечивало избам долговечность, благодаря чему они стояли по несколько столетий.
Несмотря на многочисленные плюсы, курные печи были очень опасны, поэтому любая ошибка приводила к гибели семьи, проживающей в доме. Это стало одной из причин, по которым царь Петр I искал более безопасные варианты обогрева жилых домов, поэтому и привез из «Великого посольства» конструкцию печи, получившей в последствии название «Голландка».
Как сегодня применяют такие печи?
Сегодня этот вариант печей почти не применяют для отопления, зато именно он является основой настоящей финской саву-сауны. Да и в России немало любителей париться по-черному, ведь в таких банях особая атмосфера, которую невозможно получить при использовании любой белой печи.
Нашли свое применение такие печи и в различных охотничьих домиках или лесных землянках, ведь по эффективности они превосходят печь любой другой конструкции, а для их возведения достаточно накопать глины подходящей жирности или более жирную разбавить песком.
Почему в одних зданиях стены закопчены, а в других нет?
Для того, чтобы топка печи по-черному была эффективной и безопасной, должны быть соблюдены 3 условия:
- Правильная конструкция печи.
- Правильная конструкция дома.
- Правильная топка такой печи.
Русская печь, в отличие от остальных конструкций, включая финскую саву, обеспечивает максимальное окисление углерода за счет мешка горячих газов под сводом, а значит дым от нее создает меньше сажи.
Конструкция дома должна повторять конструкцию печи, то есть под крышей или потолком должен быть мешок горячих газов, обогревающих помещение как нагревом стен, так и прямым излучением, а верх дымового отверстия должен соответствовать его нижнему краю.
Эти требования несложно реализовать в помещениях без потолка или с высотой потолка 2,5 метра, что для подавляющего большинства современных бань невыполнимо, ведь увеличение высоты помещения увеличивает кубатуру, а значит повышает требования к количеству тепловой энергии.
Кроме того, конструкция дымника должна предусматривать возможность его закрытия после протопки печи, иначе все тепло быстро уйдет в атмосферу и помещение остынет.
Почему бани топят по-черному?
До сих пор сауны и бани с печами по-черному пользуются популярностью, ведь в них сохраняется атмосфера, недоступная помещениям с белыми печами. Почему же сейчас, как и раньше, иногда топят бани по-черному?
При правильной топке таких печей стены остаются чистыми, ведь он достаточно горячий и выходит через душники, а отсутствие контакта со стенами избавляет последние от конденсата, который затем превращается в сажу.
Еще один плюс печей по-черному в том, что камни каменки раскаляются до температуры 600–800 градусов, что при контакте с водой дает наиболее полезный мелкодисперсионный пар.
Как избежать появления сажи на стенах?
Поскольку сегодня о таких моментах почти не задумываются, то стены финских саву-саун покрыты слоем копоти, что считается нормальным, ведь раз дым идет в помещение, то должна быть и сажа.
На самом деле это как раз ненормально, ведь в правильной курной бане или избе сажей покрыты только крыша или потолок и небольшой участок стен рядом с ними. Чтобы понять, как правильно топить печь по-черному и почему некоторые помещения покрыты сажей снизу доверху, необходимо рассмотреть процесс горения более подробно.
Что такое горение? Это окисление углерода и водорода входящим в состав воздуха кислородом с образованием теплового излучения в видимом человеческим глазом спектре.
Однако дрова не являются чистым углеродом и водородом, а состоят из древесины, которая, в свою очередь, состоит из целлюлозы и лигнина, органических полимеров. Каким же образом сложные полимеры превращаются в простые химические элементы?
Причина такого превращения – пиролизное (термическое) разложение сложных веществ на более простые пиролизные газы, которые вступают в реакцию с кислородом. То есть горит на самом деле не древесина, а пиролизный газ, образованный в результате ее нагрева.
Когда вы подносите к растопке горящую спичку, температура ее пламени составляет примерно 900 градусов, чего вполне достаточно для начала процесса пиролиза и окисления выделенных газов. Но мощность этого пламени невелика, поэтому оно может нагреть только предмет небольшой массы, например, кусочек бумаги или коры, при этом температура пламени растопки будет сопоставима с температурой пламени спички.
Если же поднести горящую спичку к толстому полену, то разжечь его не получится, а вот черный след копоти останется, ведь он образуется в результате охлаждения смеси пиролизного газа и воздуха, что приводит к замедлению реакции окисления.
Результатом такого замедления становится оседание конденсата на холодной поверхности с последующим испарением воды и образованием четкого углеродного следа.
Поэтому причиной образования сажи на поверхности стен ниже душника является неправильный розжиг дров, из-за которого энергия пламени большей частью тратится на разогрев древесины до температуры пиролиза, поэтому температура отходящего дыма получается заметно ниже, чем должна.
А чем ниже температура дыма, тем больше удельный вес, из-за чего комнатный воздух не может вытеснить его к потолку и крыше, а холодные стены собирают конденсат с углеродом, который по мере впитывания или испарения воды превращается в сажу.
Чтобы избежать такого развития событий, необходимо менять принцип растапливания печи, ведь большая часть тепловой энергии должна расходоваться на нагрев дыма, чтобы обеспечить ему максимальную температуру, а меньшая на разогрев лежащих в топке дров.
Во всех остальных печах недостаточная температура отходящего дыма компенсируется тягой дымохода, поэтому там дрова и растопку можно закладывать одновременно, в печах же, которые топят по-черному, одновременная закладка дров и растопки приводит к появлению сажи на стенах.
Как топить по-черному?
Весь процесс топки по-черному можно разделить на 6 этапов:
- Розжиг.
- Загрузка дров.
- Регулировка режима горения.
- Удаление углей.
- Проветривание помещения.
Розжиг
Чтобы разжечь такую печь, вам потребуется хорошо высушенная древесная кора, а также мелко нарубленные деревянные бруски, ширина и толщина которых колеблется в пределах 5–25 мм.
До конца XIX века часть крестьян разжигала печи без спичек, либо от какого-то уже горящего огня, например, свечи или лампадки, либо по старинке, кремнем и кресалом, для чего требовалось максимально распушить кору, иначе бы искры не смогли поджечь ее.
Если же у вас идеально сухие дрова, то есть вылежавшие сначала 1–2 года в сарае или под навесом, затем несколько дней досыхающие рядом с печью, то можно сразу же сложить из них сложить такую же укладку, как и в русской печи, то есть:
- Первый ряд из двух поленьев, уложите по краям вдоль так, чтобы на них можно было сверху положить такое же полено поперек.
- Второй ряд из трех самых мелких поленьев укладывайте поперек первого ряда.
- Третий ряд из поленьев покрупней укладывайте параллельно первому ряду.
- Четвертый ряд из самых крупных поленьев укладывайте снова поперек.
- Между поленьями первого ряда укладывайте растопку из бересты или другой коры.
Когда все дрова уложены, поджигайте растопку. Если дрова не настолько сухие, то сначала поджигайте растопку, затем подкладывайте в нее сначала кору, а потом нарубленные планки, постепенно увеличивая их размер.
Не спешите с подкладыванием, дайте растопке как следует разгореться, тогда подкладывание новой порции топлива минимально повлияет на температуру пламени и дыма, а значит последний не потеряет своей летучести и устремится к потолку.
Загрузка дров
Когда растопка хорошо разгорелась, подкладывайте дрова. Не укладывайте больше трех поленьев сразу, иначе сильно охладите пламя и получите тяжелый дым, который вместо того, чтобы подниматься под потолок, будет наполнять комнату.
Сначала подкладывайте самые тонкие поленья, толстые же добавляйте в последнюю очередь, когда огонь уже разгорится вовсю и новая партия топлива не изменит его температуры до опасных значений.
Регулировка режима горения
По поводу регулировки режима горения существует 2 противоположных мнения:
- Одни уверены, что если немного приглушать горение с помощью задвижки, то получится больше тепла из-за меньшего паразитного нагрева воздуха, проходящего через топку.
- Другие уверены, что раз у печи нет дымохода, то чем интенсивней в ней огонь, тем лучше, ведь сильный огонь выделяет более горячий дым, к тому же эффективней протекает окисление углерода, пусть и за меньшее время.
Первая точка зрения более правильна в холодные зимние ночи, когда нужно согреть не только воздух, но и тело печи, иначе холодно будет спать. Вторая же точка зрения более подходит для осенней и весенней топки, когда достаточно прогреть воздух в комнате, а особого нагрева тела печи не требуется, ведь она на 20–30% сокращает расход топлива. Для регулировки горения топлива используйте такую же заслонку, что и для русской печи.
Для максимального прогрева тела печи ориентируйтесь на цвет и звук пламени:
- если оно ярко желтое и горит без гула, то заслонка установлена правильно;
- когда пламя краснеет или теряет яркость, то заслонка слишком сильно закрыта;
- гудящее пламя говорит о недостаточно закрытой задвижке.
Удаление углей
Угасающее пламя и менее яркий свет из топки говорят о том, что процесс горения дров движется к концу, поэтому следить за печью нужно более внимательно. Когда над углями будут появляться лишь редкие языки пламени, наступает время для чистки топки и удаления из нее этих углей.
Для чистки топки вам потребуются:
- металлическое ведро;
- негорючая подставка на полу;
- металлический совок или лопата;
- кочерга.
Зимой после удаления углей топку плотно закрывают заслонкой, чтобы замедлить ее остывание. Если же вы собираетесь использовать ее для готовки, то заслонкой регулируйте температурный режим в ней.
Проветривание
Несмотря на то, что подавляющая часть дыма уходит через душник на улицу, к концу топки, то есть после удаления углей, обязательно проветривайте помещение, чтобы нормализовать содержание углекислого и угарного газов.
Кроме того, необходимо удалить остатки дыма, скопившиеся под потолком, ведь когда они остынут, то опустятся к полу. Открывайте дверь и одно или несколько окон на 1–3 минуты, этого времени хватит для удаления из помещения всего дыма и наполнения дома свежим воздухом. Не забудьте закрыть отверстия для выхода дыма.
Видео на тему бани по-черному
В данном видео рассказывается, почему раньше топили бани по-черному, наглядно показано, как такие бани устроены и как работают:
Заключение
При правильной топке печи по-черному дом не покрывается слоем сажи, а воздух в нем даже во время горения дров пригоден для дыхания и не вызывает аллергии.
Теперь вы знаете, как правильно топить такие печи, что поможет вам нагреть баню или сауну по-черному до комфортной температуры и не отравиться продуктами горения.
